NL1013890C2 - Werkwijze en wikkelveer voor het onderling verbinden van langgerekte elementen, zoals wapeningsstaven. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en wikkelveer voor het onderling verbinden van langgerekte elementen, zoals wapeningsstaven

De uitvinding heeft betrekking op een werkwij ze voor het onderling verbinden van ten minste twee langgerekte elementen, zoals betonwapeningsstaven, met behulp van een verbindingsorgaan. Tevens heeft de uitvinding betrekking op 5 een bij een dergelijke verbindingswijze toe te passen verbindingsorgaan.

Algemeen bekend is het handmatig vlechten van betonwapeningsstaven, dat wil zeggen het onderling verbinden van die staven door middel van ijzerdraad, dat op 10 een specifieke wijze om een verbindingsplaats van twee of meer staven wordt gewikkeld, waarna de uiteinden van de ijzerdraad worden getwijnd en op maat afgeknipt. Het bij het afknippen op de grond vallende ij zerdraad is een eerste nadeel, omdat een stukje draad een begin van betonrot kan 15 vormen. Verder is betonvlechten een gespecialiseerd werk, dat wil zeggen dat daarvoor een opleiding moet worden gevolgd, terwijl daarna het betonvlechten zeer regelmatig moet worden bijgehouden, wil men.het niet verleren. Daarenboven is betonvlechten zwaar werk, dat veelvuldig tot 20 lichamelijke klachten en zelfs arbeidsongeschiktheid leidt.

Onder meer om bovenstaande redenen is veelvuldig gezocht naar wijzen waarop deze werkzaamheden kunnen worden verlicht en vereenvoudigd. Dit heeft geleid tot het voorstellen van diverse soorten al dan niet machinaal aan 25 te brengen verbindings- en klemorganen, zoals bijvoorbeeld getoond in US-A-4.388.791, EP-A-0 485 332, EP-A-0 560 707, EP-A-0 657 597, WO-A-94/13902, WO-A-90/13718 en WO-A-90/03484. Het betreft daarbij zowel diverse uit draadvormig materiaal vervaardigde organen als meer massieve organen.

30 Eerstbedoelde organen vereisen vrijwel steeds het voor het tot stand brengen van een verbinding van bovenaf onder het kruispunt door grijpen van organen en aanbrenggereedschap, ^ 1 3 ? 9 0 2 hetgeen de complexiteit van de te verrichten handelingen ten opzichte van het bovenbesproken betonvlechten niet of nauwelijks verminderd en verder veelal robuuste middelen vereist om de verbinding te kunnen maken. Daar komt dan nog 5 bij, dat de verbindingsorganen na het aanbrengen vaak niet echt vast zitten, omdat de gebruikte technieken niet de rek uit de verbindingsorganen halen. Staan door insnappen bevestigde verbindingsorganen daarentegen te veel onder spanning, dan doet zich het gevaar van losspringen voor.

10 Deze laatste bezwaren kunnen zich in mindere mate voor doen bij de massievere organen, maar deze hebben weer het nadeel dat ze het contact tussen de wapeningsstaven en het beton ter plaatse van de verbinding sterk belemmeren. Een bezwaar van beide typen organen is dat deze veelal alleen maar 15 geschikt zijn voor kruisende staven, terwijl bij een dergelijke betonconstructie ook verbindingen moeten worden aangebracht in andere situaties, bijvoorbeeld een verbinding tussen evenwijdige staven of een verbinding waarbij een bijvoorbeeld over 90° gebogen staaf in zijn 20 buigpunt moet worden verbonden met een kruisende staaf of een verbinding tussen twee evenwijdige staven en een deze kruisende staaf. Daarnaast zijn dergelijke organen veelal afgestemd op een bepaalde staafdiameter, terwijl in een betonconstructie de diameters van de te gebruiken 25 wapeningsstaven kunnen variëren, zodat meerdere soorten organen in voorraad moeten worden gehouden en tijdens de verbindingswerkzaamheden binnen handbereik dienen te zijn. Al deze bezwaren hebben ertoe geleid, dat de diverse oplossingen geen ingang hebben gevonden en het 30 betonvlechten grotendeels nog steeds op de aloude, moeilijke en lichamelijk zwaar belastende wijze plaatsheeft.

Met de uitvinding wordt een verbindingswerkwijze beoogd, waarbij de bovenomschreven problemen in 35 aanzienlijke mate, zo niet geheel zijn ondervangen.

Vi'' 3 8 9 0 3

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bij een werkwijze van de in de aanhef omschreven soort bereikt, als voor het verbinden een wikkelveer met een hartlijn wordt gebruikt, die bij de verbindingsplaats tussen de twee 5 langgerekte elementen door draaien om de hartlijn onder elastische oprekking door contact met omtreksvlakken van de langgerekte elementen op en om die langgerekte elementen wordt geschroefd. Door deze maatregelen is met een simpele draaibeweging vanaf één zijde de verbinding aan te brengen. 10 Het oprekken van de wikkelveer heeft niet alleen het soepel verlopen van omsluiten van de te verbinden langgerekte elementen tot gevolg, maar haalt tevens de rek uit het verbindingsorgaan, zodat dit stevig aangrijpend om de langgerekte elementen heen zit. Doordat de wikkelingen van 15 de veer niet alleen in radiale maar ook in axiale richting veerkrachtig kunnen uitwijken, is eenzelfde wikkelveer voor een range van staafdiameters te gebruiken. Verder kan met de wikkelveer niet alleen een verbinding tussen twee kruisende staven worden gemaakt, maar zijn ook verbindingen 20 tussen anders georiënteerde en vormgegeven wapeningsstaven zonder problemen te realiseren. Verder zal de wikkelveer in de aangebrachte stand in hoofdzaak slechts plaatselijk in contact verkeren met de aldus verbonden wapeningsstaven, waardoor het contact tussen die staven en het daaromheen te 25 gieten beton wordt geoptimaliseerd. Al met al een uiterst eenvoudige werkwij ze met een schat aan voordelen en voordeelbiedende effecten.

Om een verdere stroomlijning van het schroevend aanbrengen van de wikkelveer tijdens het leggen van de 3 0 verbinding te verkrijgen, verdient het overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de voorkeur, dat de hartlijn van de wikkelveer tijdens het op en om de langgerekte elementen schroeven hellend onder een van 90° afwijkende hoek ten opzichte van de langgerekte elementen 35 wordt georiënteerd. Door deze maatregel wordt de zoekwerking van de hellend langs een langgerekt element .-· /C\ 4 schuivende veerwikkelingen verbeterd, waardoor het met de wikkelveer omsluiten van de te verbinden langgerekte elementen wordt vergemakkelijkt.

Meer in het bijzonder vindt overeenkomstig de 5 uitvinding bedoeld omsluiten plaats, doordat van een wikkelveer met twee vrije uiteinden één van die uiteinden in glijdend contact wordt gebracht met het omtreksvlak van één van de te verbinden langgerekte elementen en door draaiing om de hartlijn onder handhaving van contact met 10 het omtreksvlak van dat ene langgerekte element door een op dat uiteinde aansluitend deel van de wikkelveer in glijdend contact met het omtreksvlak van een verder langgerekt element wordt gebracht, waarna door verdere draaiing van het verbindingsorgaan bedoeld uiteinde daarvan omsluitend 15 langs het omtreksvlak van het verdere langgerekte element wordt verplaatst, vervolgens dat omtreksvlak weer verlaat en al dan niet tot in glijdend contact met het omtreksvlak van het ene langgerekte element kan worden gebracht en dit omsluitend gaat omgeven, waarbij de door het aldus 20 aanbrengen van de wikkelveer opgewekte veerkracht de twee te verbinden langgerekte elementen veerkrachtig tegen elkaar aan drukt.

De te gebruiken wikkelveren kunnen allerlei vormen hebben. Zo kan gedacht worden aan een cilindrische 25 schroefveer of een kegelvormig verwijdende spiraalschroefveer. Ook een in onbelaste toestand platte spiraalveer is mogelijk, in welk geval het overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de voorkeur verdient, dat bij aanvang van het op de langgerekte 30 elementen schroeven een uiteinde van de wikkelveer wordt uitgebogen voor het tussen de wikkelingen creëren van een ruimte voor het opnemen van het eerste langgerekte element waarop de wikkelveer wordt geschroefd. Nadat een eerste deel van een dergelijke platte spiraalveer is uitgebogen, 35 wordt tijdens het verder om een langgerekt element ii» 1 Q r- 5 schroeven de rest van de wikkelveer automatisch uit zijn aanvankelijk platte configuratie getrokken.

Zoals reeds is opgemerkt, is een dergelijke verbinding te bewerkstelligen door het simpelweg en vanaf 5 slechts één zijde opschroeven van de wikkelveer. Dit maakt tevens het op eenvoudige wijze mechaniseren van de werkwijze mogelijk, bijvoorbeeld door overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding het om de centrale hartlijn draaien van de wikkelveer door middel van 10 een motorische aandrijving tot stand te brengen.

De uitvinding omvat tevens een wikkelveer zoals die is te gebruiken bij een van de bovenbesproken en in de bijgaande conclusies neergelegde werkwijzen, welke wikkelveer zowel in een schroef-, als in een spiraal- dan 15 wel in een schroefspiraalvorm kan zijn vervaardigd van een veerkrachtig, draad- of strengvormig materiaal, waarbij een bij zondere voorkeur wordt uitgesproken voor een wikkelveer in een schroefspiraalvorm.

Teneinde tijdens de opschroefbeweging het zoeken van 20 de wikkelveer te vergemakkelijken, meer in het bijzonder het vastlopen tegen randen, ribben of soortgelijke uitsteeksels te vermijden, verdient het overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de voorkeur, dat een der uiteinden is afgerond, hetgeen verder kan worden 25 uitgewerkt door de afronding te realiseren door het boogvormig buitenwaarts ombuigen van bedoeld uiteinde.

Als overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding een der uiteinden haak- of oogvormig in de richting van de hartlijn is gebogen voor het vormen van een 30 handgreep ten behoeve van het om zijn hartlijn kunnen draaien van de wikkelveer, wordt het bijvoorbeeld met de hand op en om de langgerekte elementen schroeven van de wikkelveer aanzienlijk vergemakkelijkt. Wordt motorisch aangedreven opschroeven van de wikkelveer beoogd, dan wordt 35 er een voorkeur voor uitgesproken, dat een der uiteinden binnenwaarts is teruggebogen voor het vormen van een 6 aangrijpdeel ten behoeve van een gereedschap om de wikkelveer om zijn hartlijn te kunnen draaien.

Verder kan de wikkelveer in zijn windingen van ten minste een knik zijn voorzien, die een bepaalde arreteer-5 of eindstand voor het opschroeven aanduidt.

Als materiaal voor de wikkelveer komt zowel een metaal, zoals staal, als een kunststof in aanmerking.

Onder verwijzing naar in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden zal de uitvinding thans, zij 10 uitsluitend bij wijze van voorbeeld, nader worden toegelicht. Daarbij toont:

Fig. 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van de schroefspiraalvormige wikkelveer;

Fig. 2 twee kruisende staven verbonden door een 15 wikkelveer volgens Fig. 1;

Fig. 3 een gebogen staaf die in zijn buigpunt gekruist wordt door een rechte staaf en daarmee in dat kruispunt is verbonden door een wikkelveer volgens Fig. 1;

Fig. 4 twee evenwijdige staven verbonden door een 20 wikkelveer;

Fig. 5 een mogelijke uitvoeringsvorm van een platte spiraalveer;

Fig. 6 twee evenwijdige en een kruisende staaf verbonden door een wikkelveer; en 25 Fig. 7 een mogelijke uitvoeringsvorm van een cilindrische schroefveer.

In Fig. 1 is een schroefspiraalvormige wikkelveer weergegeven die is vervaardigd van een veerkrachtige staaldraad en voorzien is van een middendeel 1 bestaande 30 uit schroeflijnvormige wikkelingen die in Fig. 1 gezien van boven naar beneden spiraalvormig uitlopen, dat wil zeggen ten opzichte van de hartlijn 2 een constant groter wordende straal hebben. Aan de smalle bovenzijde loopt het middendeel 1 over in een haakdeel 3, dat over 90° is 35 omgezet en zich zodoende loodrecht op de het middendeel 1 in de richting van de hartlijn 2 uitstrekt. Het haakdeel 3 i fi i X Q n ft 5 »r , · · V' 7 vormt een handgreep waarmee de wikkelveer op relatief eenvoudige wijze om zijn hartlijn 2 kan worden verdraaid. Aan de tegenover het haakdeel 3 gelegen brede onderzijde loopt het middendeel 1 uit in een omgebogen zoekuiteinde 4.

5 In Fig. 2 zijn twee elkaar kruisende staven 5 en 6 weergegeven die door middel van een wikkelveer volgens Fig. 1 zijn verbonden. De verbinding is tot stand gebracht door het zoekuiteinde 4 op bijvoorbeeld de met punt 7 aangeduide plaats van de staaf 5 aan te leggen, waarbij de wikkelveer 10 bij voorkeur in een enigszins hellende stand ten opzichte van de kruisende staven 5 en 6 wordt gehouden.

Vervolgens werd de wikkelveer door middel van het haakdeel 3 om zijn hartlijn gedraaid, waardoor het zoekuiteinde 4 de baan ging beschrijven, die in Fig. 1 is 15 ingenomen door de vanaf punt 7 spiraalvormig wijder wordende wikkelingen van het middendeel 1. Hierbij schoof het zoekuiteinde 4 eerst over het omtreksvlak van de staaf 5, verliet daarna bij verder draaien van de wikkelveer dat omtreksvlak tot het zoekuiteinde contact maakte met het 20 omtreksvlak van de staaf 6. Na tot stand komen van dit contact en verder draaien van de wikkelveer, werd het zoekuiteinde verend buitenwaarts gedrukt en ging daarbij glijden over het in Fig. 1 niet zichtbare onderoppervlak van de staaf 6. Voorbij die onderzijde verliet het 25 zoekuiteinde 4 bij verder draaien van de wikkelveer het omtreksvlak van de staaf 6 en kwam bij die verdere verplaatsing in contact met het omtreksvlak van staaf 5. Door verder draaien werd het contact met de staaf 5 weer verbroken en daarna voor de tweede keer contact gemaakt met 30 de staaf 6. De situatie weergegeven in Fig. 1 is die waarbij het zoekuiteinde 4 net weer buiten contact met het omtreksvlak van de staaf 6 is gekomen.

Doordat tijdens het om de staven 5 en 6 schroeven de wikkelveer is opgerekt, zit deze stevig, veerkrachtig op 35 die staven 5 en 6 en drukt deze op zijn beurt weer veerkrachtig tegen elkaar. Omdat zowel de wikkelveer als de 8 staven gebogen oppervlakken hebben, zullen de onderlinge contacten slechts plaatselijk zijn, zodat op en om deze verbinding te gieten beton optimaal contact kan maken met de staven 5 en 6. Verder wordt opgemerkt, dat de staven 5 5 en 6 onderling verschillende diameters hebben, doch dat dit niet van invloed is op de tot stand gebrachte verbinding. Waren de diameters gelijk geweest, dan was de verbinding op dezelfde wijze tot stand gekomen.

In Fig. 3 is een over 90° omgebogen staaf 8 10 weergegeven, die op de buigplaats wordt gekruist door een rechte staaf 9. Beide staven 8 en 9 zijn op hun kruispunt onderling verbonden door een wikkelveer van het type zoals weergegeven in Fig. 1. De wijze waarop deze verbinding tot stand is gekomen, komt overeen met die besproken onder 15 verwijzing naar Fig. 2, zij het dat de wikkelveer van zodanig toenemende spiraalvormige windingen is voorzien, dat in de in Fig. 3 getoonde stand de grootste spiraalvormige winding, dat wil zeggen de op het zoekuiteinde 4 aansluitende winding, geen contact meer 20 maakt met de staven 8 en 9. Met een dergelijk uitgevoerde wikkelveer is het zonder meer mogelijk staven met grotere diameters dan wel meer dan twee staven onderling te verbinden.

In Fig. 4 zijn twee evenwijdige staven 10 en 11 25 weergegeven, die onderling zijn verbonden door een aanvankelijk platte, spiraalvormige wikkelveer zoals weergegeven in Fig. 5. Deze wikkelveer, die bijvoorbeeld van kunststof kan zijn vervaardigd, is voorzien van een spiraalvormig deel 12, waarvan de buitenarm eindigt in een 30 afgerond uiteinde 13 en de binnenarm in een recht, zich door hartlijn 14 uitstrekkend deel 15. Dit deel 15 kan worden ondergebracht in een diametrale eindgleuf van een motorisch aangedreven as van een gereedschap, bijvoorbeeld een boor- of. schroefmachine. Aldus is deze wikkelveer 35 draaibaar voor het tot stand brengen van een verbinding tussen twee of meer staven. In Fig. 4 zijn dat de twee 9 evenwijdige staven 10 en 11. Om de getoonde verbinding tot stand te brengen, is eerst het afgeronde uiteinde 13 uit het veervlak gebogen en in glijdend contact gebracht met het omtreksvlak van de staaf 10, waarbij de wikkelveer 5 onder ongeveer 45° ten opzichte van het vlak door de hartlijnen van beide staven 10 en 11 werd gehouden. Verder draaien van de wikkelveer had tot gevolg dat het afgeronde uiteinde 13 door de spiraalvorm eerst loskwam van het omtreksvlak van de staaf 10 en vervolgens in glijdend 10 contact kwam met het in Fig. 4 ondergelegen omtreksvlak van de staaf 11, waarbij door dat glijdende contact de wikkelveer werd opgerekt en vervolgens het afgeronde uiteinde 13 in Fig. 4 weer in het zicht kwam. Door de wikkelveer nog een halve slag verder te draaien werd in de 15 Fig. 4 getoonde stand bereikt.

Opgemerkt wordt nog, dat na het aanvankelijk actief uit het veervlak buigen van het afgeronde uiteinde 13 het verdere, uit het aanvankelijke platte veervlak trekken van de wikkelingen, waardoor de in Fig. 4 getoonde, in 20 hartlijnrichting uitgetrokken stand werd verkregen, automatisch door het op de staven 10 en 11 schroeven werd bewerkstelligd.

In Fig. 6 zijn twee evenwijdige staven 16 en 17 weergegeven die gekruist worden door een staaf 18, welke 25 staven op hun kruispunt onderling zijn verbonden door een wikkelveer. De wikkelveer is hierbij zodanig om de staven heen geschroefd, dat de eerst op de staaf 18 liggende wikkelveer na het In Fig. 6 aan de achterzijde passeren van de staven 16 en 17 onder de staaf 18 langs loopt. Indien 30 gewenst, is het ook mogelijk de wikkelveer na het passeren van de achterzijde van de staven 16 en 17 over de staaf 18 heen te laten lopen.

In Fig. 7 is een cilindrische schroefvormige wikkelveer weergegeven, die voorzien is van een 35 schroeflijnvormig om een hartlijn 19 gewikkeld middendeel 20, dat enerzijds uitloopt in een buiten- en onderwaarts 1Ü t ύ <;· y v 10 uitgebogen zoekuiteinde 21 en anderzijds in een zich in de richting van de hartlijn 19 uitstrekkend, omgezet oogdeel 22, dat als aangrijping voor het doen roteren van de wikkelveer dienst doet.

5 Het spreekt voor zich, dat er binnen het kader van de uitvinding, zoals neergelegd in de bijgaande conclusies, nog vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn. Zo zijn met een wikkelveer nog vele andere vormen en aantallen staven onderling te verbinden. Hoewel er steeds sprake is 10 van wapeningsstaven zouden dat ook andere langgerekte elementen kunnen zijn. Verder zou een wikkelveer in zijn windingen van een of een aantal knikken kunnen zijn voorzien, die bepaalde arreteer- of eindstanden voor het opschroeven kunnen aanduiden. Indien dat in bepaalde 15 toepassingsgevallen de voorkeur zou verdienen, zouden de windingen in plaats van cirkelvormig ook een andere configuratie kunnen hebben, zoals bijvoorbeeld ovaalvormig. Ook kunnen de wikkelingen een van een cirkelvorm afwijkende dwarsdoorsnede kunnen hebben, zoals bijvoorbeeld vierkant. 20 Naast het ombuigen en/of afronden van een zoekuiteinde kan het daarmee verkregen doorschieteffect bij obstructies ook op andere wijze worden bevorderd, bijvoorbeeld door het uiteinde te bekleden met een de glijding bevorderend materiaal of door een door vertinnen afgeronde punt.

25

Claims (14)

1. Werkwijze voor het onderling verbinden van ten minste twee langgerekte elementen, zoals betonwapenings-staven, met behulp van een verbindingsorgaan, met het kenmerk, dat voor het verbinden een wikkelveer met een 5 hartlijn wordt gebruikt, die bij de verbindingsplaats tussen de twee langgerekte elementen door draaien om de hartlijn onder elastische oprekking door contact met omtreksvlakken van de langgerekte elementen op en om die langgerekte elementen wordt geschroefd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hartlijn van de wikkelveer tijdens het op en om de langgerekte elementen schroeven hellend onder een van 90° afwijkende hoek ten opzichte van de langgerekte elementen wordt georiënteerd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat van een wikkelveer met twee vrije uiteinden één van die uiteinden in glijdend contact wordt gebracht met het omtreksvlak van één van de te verbinden langgerekte elementen en door draaiing om de hartlijn onder handhaving 20 van contact met het omtreksvlak van dat ene langgerekte element door een op dat uiteinde aansluitend deel van de wikkelveer in glijdend contact met het omtreksvlak van een verder langgerekt element wordt gebracht, waarna door verdere draaiing van het verbindingsorgaan bedoeld uiteinde 25 daarvan omsluitend langs het omtreksvlak van het verdere langgerekte element wordt verplaatst, vervolgens dat omtreksvlak weer verlaat en al dan niet tot in glijdend contact met het omtreksvlak van het ene langgerekte element kan worden gebracht en dit omsluitend gaat omgeven, waarbij 30 de door het aldus aanbrengen van de wikkelveer opgewekte veerkracht de twee te verbinden langgerekte elementen veerkrachtig tegen elkaar aan drukt.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij aanvang van het op de langgerekte elementen schroeven een uiteinde van de wikkelveer wordt uitgebogen voor het tussen de wikkelingen creëren van een 5 ruimte voor het opnemen van het eerste langgerekte element waarop de wikkelveer wordt geschroefd.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het om de centrale hartlijn draaien van de wikkelveer door middel van een motorische aandrijving wordt 10 gerealiseerd.

6. Wikkelveer bestemd voor toepassing bij een werkwijze volgens een der voorgaande conclusies.

7. Wikkelveer volgens conclusie 6, die in een schroef-, spiraal- of schroefspiraalvorm met hartlijn is vervaardigd 15 van een veerkrachtig, draad- of strengvormig materiaal.

8. Wikkelveer volgens conclusie 6 of 7, waarbij een der uiteinden is afgerond.

9. Wikkelveer volgens conclusie 8, waarbij de afronding is gerealiseerd door het boogvormig buitenwaarts ombuigen 20 van bedoeld uiteinde.

10. Wikkelveer volgens een der conclusies 6-9, waarbij een der uiteinden oogvormig in de richting van de hartlijn is gebogen voor het vormen van een handgreep ten behoeve van het om zijn hartlijn kunnen draaien van de wikkelveer.

11. Wikkelveer volgens een der conclusies 6-9, waarbij een der uiteinden binnenwaarts is teruggebogen voor het vormen van een aangrijpdeel ten behoeve van een gereedschap om de wikkelveer om zijn hartlijn te kunnen draaien.

12. Wikkelveer volgens een der conclusies 6-11, waarbij 30 in de windingen ten minste een knik is aangebracht.

13. Wikkelveer volgens een der conclusies 6-12 en vervaardigd van staaldraad.

14. Wikkelveer volgens een der conclusies 6-12 en vervaardigd van kunststof. i ·' .. ;; .